(57)【要約】【課題】吸着剤表面に付着した有機物を効率よく酸化処理できる吸着処理設備の再生システム、再生方法および淡水化システムを提供する。【解決手段】塩類を含んだ原水１１から有機物を除去する吸着剤２を有する吸着処理設備１と、吸着処理設備１に淡水３７を注入して、吸着剤２の表面から塩類を除去する淡水注入手段３３と、吸着処理設備１に酸素を含む高温ガス２３を注入して、吸着剤２に付着した有機物を酸化させる高温ガス注入手段２１と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
淡水化システムに供される塩類を含んだ原水から有機物を除去する吸着剤を有する吸着処理設備と、
前記吸着処理設備に淡水を注入して、前記吸着剤の表面から塩類を除去する淡水注入手段と、
前記吸着処理設備に酸素を含む高温ガスを注入して、前記吸着剤に付着した有機物を酸化させる高温ガス注入手段と、を備える
ことを特徴とする吸着処理設備の再生システム。
【請求項２】
前記淡水注入手段で注入する淡水の水温を上昇させる淡水加温手段を更に備える
ことを特徴とする請求項１に記載の吸着処理設備の再生システム。
【請求項３】
前記吸着処理設備から排出された排水の塩濃度を計測する塩濃度計測手段と、
前記淡水注入手段および前記高温ガス注入手段を制御する制御手段と、を更に備え、
前記制御手段は、
前記塩濃度計測手段により計測された前記排水の塩濃度が、所定の閾値以下となると、
前記淡水注入手段による前記淡水の注入を停止させ、
前記高温ガス注入手段 による前記高温ガスの注入を開始する
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の吸着処理設備の再生システム。
【請求項４】
前記吸着処理設備の中に複数の高温ガス注入口を備える
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の吸着処理設備の再生システム。
【請求項５】
淡水化システムに供される塩類を含んだ原水から有機物を除去する吸着剤を有する吸着処理設備と、
前記吸着処理設備に淡水を注入して、前記吸着剤の表面から塩類を除去する淡水注入手段と、
前記吸着処理設備から前記吸着剤を取り出す吸着剤移動手段と、
吸着剤移動手段により取り出された前記吸着剤が配置される吸着剤再生手段と、
前記吸着剤再生手段に酸素を含む高温ガスを注入して、前記吸着剤に付着した有機物を酸化させる高温ガス注入手段と、を備える
ことを特徴とする吸着処理設備の再生システム。
【請求項６】
淡水化システムに供される塩類を含んだ原水から有機物を除去する吸着剤を有する吸着処理設備と、
前記吸着処理設備から前記吸着剤を取り出す吸着剤移動手段と、
吸着剤移動手段により取り出された前記吸着剤が配置される吸着剤再生手段と、
前記吸着剤再生手段に淡水を注入して、前記吸着剤の表面から塩類を除去する淡水注入手段と、
前記吸着剤再生手段に酸素を含む高温ガスを注入して、前記吸着剤に付着した有機物を酸化させる高温ガス注入手段と、を備える
ことを特徴とする吸着処理設備の再生システム。
【請求項７】
淡水化システムに供される塩類を含んだ原水から有機物を除去する吸着剤を有する吸着処理設備の再生方法であって、
淡水を注入して、前記吸着剤の表面から塩類を除去するステップと、
酸素を含む高温ガスを注入して、前記吸着剤に付着した有機物を酸化させるステップと、を備える
ことを特徴とする吸着処理設備の再生方法。
【請求項８】
請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の吸着処理設備の再生システムを備える
ことを特徴とする淡水化システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、海水やかん水から淡水を得るための膜を用いた淡水化システムにおいて、膜の汚れを低減するために膜の前段に備える吸着処理設備の再生システム、再生方法および淡水化システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半透膜を用いてろ過処理を行う海水淡水化システムやかん水淡水化システムが増加する傾向にある。半透膜には、構造および使い方の違いにより、逆浸透膜と正浸透膜とがある。これらの半透膜は、セルロースやポリアミド等の素材で造られており、逆浸透膜の場合、供給される海水やかん水の浸透圧以上の圧力を加えることで、水を逆浸透膜の微細孔に透過させ、塩分の透過を抑制し、淡水を得ることができる。
【０００３】
一般に、海水やかん水には、塩のみではなく、有機物が含まれている。このため、海水やかん水中に含まれている微生物あるいは空気中から入り込んだ微生物がこの有機物を摂取して増殖することにより、半透膜の表面でバイオファウリングを引き起こし、半透膜の透過性能を低下させることがある。
【０００４】
これに対し、海水やかん水に含まれる有機物を除去するため、活性炭やゼオライトを原料とする吸着剤を充填した吸着処理設備を前処理として設けることで、吸着剤による吸着反応や吸着剤表面で増殖した微生物による摂取により、半透膜まで達する有機物の濃度を低減し、半透膜表面のバイオファウリングを低減することができる。
【０００５】
しかし、吸着剤による吸着反応や吸着剤表面で増殖した微生物による摂取により、吸着処理設備には有機物が蓄積するため、定期的あるいは不定期的にその有機物を除去する必要が生じる。この有機物を除去する方法として、吸着処理設備で処理した水で逆流洗浄する、空気を吹き込んで空気洗浄するなどの方法があるが、いずれも吸着剤の細孔に入り込んだ有機物までは除去が難しく、かつ排水に多量の有機物が含まれる環境面での問題が生じる課題があった。
【０００６】
この課題を解決するため、これまでに次の従来技術（特許文献１から特許文献５）が提案されている。特許文献１から特許文献５に記載の従来技術は、いずれも有機物が吸着された吸着剤に高温ガスを吹き込み、付着した有機物を酸化して二酸化炭素あるいは一部は一酸化炭素に転換して気体として排出するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平８−１０７５７号公報
【特許文献２】特開昭６３−２９４９４５号公報
【特許文献３】国際公開第２００６／０４９１４９号
【特許文献４】特開２００６−５５７１３号公報
【特許文献５】特表平３−５０１４６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、海水やかん水など塩分が含まれる原水を対象とした場合には、適用が困難あるいは有機物除去の効率が低いという問題を有する。
【０００９】
吸着剤に高温ガスを供給して付着した有機物を酸化するには、まず吸着剤の充填槽から海水あるいはかん水を抜くことになる。しかし、単に海水あるいはかん水を抜くだけであれば、吸着剤表面には塩類を含んだしずくが付着して残留することが避けられない。この状態で高温ガスを供給すると、有機物が酸化される前に残留した海水あるいはかん水の塩が吸着剤の表面に結晶として析出し、吸着剤細孔および吸着剤間隙の障害物となり、有機物への高温ガスの供給が不十分となり、酸化反応の進行が遅くなる。
【００１０】
その結果、高温ガスを同じ時間流すのであれば、吸着剤からの有機物除去率が低下するという課題が生じる。逆に、所望の有機物除去率を得るためには、必要となる高温ガスの供給時間が長くなり、エネルギ効率が低下するという課題が生じる。
【００１１】
また、吸着剤に付着した微生物は、その体内に水分を貯蔵しており、その水分は外部の海水またはかん水と浸透圧がつりあうよう、塩分を含んでいる。このように微生物が残留している状態で高温ガスを供給すると、微生物の体内の塩が析出したり、蒸発させるべき水分が多くなるためエネルギ効率が低下したりするという課題も生じる。
【００１２】
このような課題に対し、特許文献１、特許文献２、特許文献４および特許文献５については、上記の課題は全く考慮されておらず、解決することができない。
一方、特許文献３については、残留する塩類が吸着剤の成分に悪影響を及ぼす点について開示されているが、高温ガスの温度を６００℃より出来るだけ低い温度にすることにより、吸着剤（ゼオライト）中のＳｉＯ2 と塩類のＮａとの反応を抑制して吸着剤の劣化を抑制する方策しか開示されておらず、結果として前記の課題をいずれも解決することはできない。
【００１３】
そこで、本発明は、吸着剤表面に付着した有機物を効率よく酸化処理できる吸着処理設備の再生システム、再生方法および淡水化システムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
このような課題を解決するために、本発明は、淡水化システムに供される塩類を含んだ原水から有機物を除去する吸着剤を有する吸着処理設備と、前記吸着処理設備に淡水を注入して、前記吸着剤の表面から塩類を除去する淡水注入手段と、前記吸着処理設備に酸素を含む高温ガスを注入して、前記吸着剤に付着した有機物を酸化させる高温ガス注入手段と、を備えることを特徴とする吸着処理設備の再生システムである。
【００１５】
また、本発明は、淡水化システムに供される塩類を含んだ原水から有機物を除去する吸着剤を有する吸着処理設備の再生方法であって、淡水を注入して、前記吸着剤の表面から塩類を除去するステップと、酸素を含む高温ガスを注入して、前記吸着剤に付着した有機物を酸化させるステップと、を備えることを特徴とする吸着処理設備の再生方法である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、吸着剤表面に付着した有機物を効率よく酸化処理できる吸着処理設備の再生システム、再生方法および淡水化システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】第１実施形態に係る吸着処理設備の再生システムを備える淡水化システムの構成図である。
【図２】吸着処理設備の再生処理を説明するフローチャートである。
【図３】第２実施形態に係る吸着処理設備の再生システムを備える淡水化システムの構成図である。
【図４】第３実施形態に係る吸着処理設備の再生システムを備える淡水化システムの構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明を実施するための形態（以下「実施形態」という）について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図において、共通する部分には同一の符号を付し重複した説明を省略する。
【００１９】
≪第１実施形態≫
図１は、第１実施形態に係る吸着処理設備の再生システムを備える淡水化システムの構成図である。
【００２０】
図１に示すように、淡水化システムは、吸着剤２を有する吸着処理設備１と、逆浸透膜（図示せず）を有する半透膜処理設備３と、を備え、海水あるいはかん水（以下「原水１１」と称する。）は、半透膜処理設備３へ流入する前に、吸着処理設備１で処理されて有機物低減原水１２となり、半透膜処理設備３へ流入するようになっている。
半透膜処理設備３へ流入した有機物低減原水１２は、逆浸透膜により、淡水１３と、塩分等が濃縮された濃縮排水１４とに分離される。
【００２１】
なお、図１では示していないが、淡水化システムに、二層ろ過設備、ＵＦ膜（Ultrafiltration Membrane；限外ろ過膜）を用いたＵＦ膜ろ過設備、あるいは、ＭＦ膜（Microfiltration Membrane；精密ろ過膜）を用いたＭＦ膜ろ過設備などの前処理設備が設けられていてもよい。この場合、吸着処理設備１は、前処理設備より上流側にあってもよく、下流側にあってもよく、いずれでもよい。
【００２２】
ここで、吸着剤の代表的なものとして、粒状活性炭やゼオライト、セラミック、ろ過砂などがあるが、本実施形態の吸着処理設備１の内部に充填される吸着剤２としては、これら吸着剤のうち炭素を主成分としない、無機系の吸着剤（ゼオライト、セラミック、ろ過砂など）を対象とする。吸着剤２には多数の細孔が空いており、その細孔および表面に原水１１に含まれる有機物や微生物が吸着され、除去される。
【００２３】
また、吸着剤２の表面に付着した微生物は、原水１１に含まれる有機物を栄養分として取り込んで増殖する。このため、原水１１に含まれる有機物は、単に吸着剤２に吸着されるのみならず、微生物による代謝の作用によっても原水１１から除去される。
【００２４】
このように、吸着処理設備１は、これらの物理化学的な吸着作用および生物学的な代謝作用により、原水１１から有機物を低減した有機物低減原水１２を生成し、後段の半透膜処理設備３に供給するようになっている。これにより、半透膜処理設備３には有機物を低減した有機物低減原水１２が供給されるため、逆浸透膜の膜面にバイオファウリングが発生することを抑制し、その結果として淡水１３を効率よく得ることができるようになっている。
【００２５】
しかし、吸着剤２にはその吸着量や表面に付着する微生物量に限界があるため、吸着処理設備１を連続して使用していると、吸着剤２の飽和吸着量に近づくにつれて吸着剤２の吸着能が低下して、半透膜処理設備３に供給される有機物低減原水１２の有機物を十分に低減させることができなくなるとともに、吸着剤２の表面で増殖した微生物およびその生成物である有機物が後段の半透膜処理設備３に流入する。
【００２６】
＜吸着処理設備の再生システム＞
このため、図１に示す淡水化システムには、吸着処理設備１の吸着剤２の表面に付着した有機物および微生物を除去して吸着剤２の吸着能を回復させる吸着処理設備１の再生システムが設けられている。
吸着処理設備１の再生システムは、吸着処理設備１に高温ガス２３を注入するための高温ガス注入設備２１および高温ガス注入口２２と、吸着処理設備１に淡水３７を注入するための淡水タンク３１、淡水加温設備３２、淡水注入設備３３および塩濃度計測設備３４と、制御部４１と、を備えている。
【００２７】
＜高温ガス注入機構＞
吸着処理設備１に高温ガス２３を注入して吸着剤２に付着した有機物や微生物を除去する機構として、前記のとおり、高温ガス注入設備２１と、高温ガス注入口２２と、を備えている。
高温ガス２３は、高温ガス注入設備２１から吸着処理設備１に設けられた高温ガス注入口２２へと導入され、高温ガス注入口２２から吸着処理設備１の内部に注入されるようになっている。そして、吸着処理設備１から排気ガス２４として外部へ放出される。
【００２８】
ここで、吸着剤２から除去する有機物や微生物（微生物の死がいを含む）は、いずれも有機物であり、主に水素と炭素で構成されるとともに、多くの水分を含有している。このため、酸素を含む高温ガス２３を吸着処理設備１に注入すると、水分が加熱され水蒸気となるとともに、有機物（微生物を含む）が酸化反応することにより、水蒸気と二酸化炭素とになる。そして、水蒸気と二酸化炭素は、気体として排気ガス２４とともに吸着処理設備１から外部に放出されることにより、吸着剤２から有機物や微生物を除去して、吸着剤２の吸着能を回復させることが可能となる。
【００２９】
このように、第１実施形態に係る吸着処理設備１の再生システムは、酸素を含む高温ガス２３を吸着処理設備１に注入するとで、吸着剤２から有機物や微生物を除去して、吸着剤２の吸着能を回復させることが可能となるため、吸着剤２を薬洗する際の薬品（例えば、苛性ソーダや次亜塩素酸ナトリウムなど）が不要となるとともに廃液処理が不要となるメリット、逆洗よる際の高濃度の有機物を含む排水が生じないメリット、一般的な逆流洗浄や空気気泡洗浄では除去することが困難な吸着剤２の細孔内部に吸着した有機物まで除去できるメリットが得られる。
【００３０】
ここで、高温ガス２３は、高温にした気体で酸素を含んでおればよく、限定されるものではない。また、高温ガス２３の温度は、有機物（微生物を含む）が酸素と反応して二酸化炭素となる必要があるため、少なくとも数百℃以上であることが望ましい。
例えば、淡水化システムに発電システム（例えば、図示しないガスタービン発電システム）が併設される場合、高温ガス注入設備２１は発電システム（図示せず）の高温排ガスを高温ガス２３として用いることが望ましい。例えば、ガスタービンの排ガスであれば、酸素濃度が１５％程度であり、４００℃から５００℃の温度を有しているため、好適である。
また、淡水化システムに発電システムが併設されていなければ、高温ガス注入設備２１として別途燃焼設備や加温設備を設けて高温ガス２３を製造してもよい。
【００３１】
また、吸着剤２としては、無機系の吸着剤（例えば、ゼオライト、セラミック、ろ過砂など）であれば、高温ガス２３を注入しても燃焼により減量や消滅することがなく、高温ガス２３による再生後も継続的に反復して吸着剤２を使用することができる。
【００３２】
高温ガス注入設備２１からの高温ガス２３を吸着処理設備１の内部に注入する高温ガス注入口２２は、１つではなく複数個あることが望ましい。
この理由として、高温ガス２３による酸化効果の不均一性の抑制がある。吸着処理設備１の内部に粒子状の吸着剤２が充填されている場合、注入した高温ガス２３は少しでも圧力損失の低い経路で流れようとする。このため、圧力損失の低い経路で、早く水分が蒸発するとともに有機物や微生物が除去されてさらに圧力損失が低くなり（高温ガス２３にとっての抵抗が下がり）、その経路にそってばかり高温ガス２３が流れ、逆にその経路から遠い箇所にある吸着剤２に付着した有機物や微生物の除去（酸化処理）が進み難くなる。
これに対し、高温ガス注入口２２が複数個備えられていると、高温ガス２３の流れる経路が複数となるため、より均一に吸着剤２の表面、間隙、および細孔内部に付着していた有機物や微生物を除去（酸化処理）することが可能となる。また、高温ガス注入口２２が一つの配管から分岐している場合には、高温ガス２３の流量が特定の管に偏らないように、弁の開度や流路の時間的な切り替えにより対応できることが望ましい。
【００３３】
＜淡水注入機構＞
吸着処理設備１に高温ガス２３を注入して吸着剤２に付着した有機物や微生物を除去する前に、吸着処理設備１に淡水３７を注入して塩分を除去する機構として、淡水タンク３１と、淡水加温設備３２と、淡水注入設備３３と、塩濃度計測設備３４と、を備えている。
【００３４】
淡水タンク３１には、半透膜処理設備３（淡水化システム）で得られた淡水１３が供給され、貯留されている。淡水タンク３１に貯留された淡水３５は、淡水加温設備３２へと給水される。
淡水加温設備３２は、淡水タンク３１から給水された淡水３５を加温して、加温された淡水３６を淡水注入設備３３へと給水する。
淡水注入設備３３は、淡水加温設備３２から給水されて加温された淡水３６を加温された淡水３７として、吸着処理設備１の内部に注入する。そして、吸着処理設備１から排水３８として吸着処理設備１の外部に排出される。
【００３５】
塩濃度計測設備３４は、吸着処理設備１から排出された排水３８の塩濃度を計測することができるようになっている。
塩濃度計測設備３４としては、具体的には、排水３８の導電率を計測する導電率計を備え、計測した導電率に基づいて、塩濃度と導電率との関係を示すマップ（図示せず）から塩濃度を算出することが望ましい。また、これに加えて、排水３８の水温を計測する水温計を更に備え、温度で補正された塩濃度と導電率との関係を示すマップ（図示せず）から塩濃度を算出することにより、より正しい計測値を得ることができる。
そして、吸着処理設備１から排出された排水３８は、排水３９として淡水化システムの外部に排出される。
【００３６】
ここで、吸着処理設備１に高温ガス２３を注入して吸着剤２に付着した有機物や微生物を除去する前に、まずは吸着処理設備１の中に満たされていた原水１１を排出する。例えば、吸着処理設備１の底部に設けられるドレインあるいは水抜き配管（図示せず）を通して自然流下あるいは強制的に排出される。
【００３７】
しかし、ドレインや水抜き配管を通して原水１１を排出しようとしても、吸着処理設備１中の吸着剤２の表面、間隙、および細孔内部には表面張力によって多少の原水１１が残留することが避けられない。この状態で高温ガス２３を供給すると、有機物や微生物が酸化される前に原水１１の中の塩分が結晶として析出し、その下側にある有機物や微生物の酸化を阻害してしまうおそれがある。
【００３８】
また、吸着剤２の表面や間隙に付着した微生物は、その体内に塩と水分を含んでいる。このため、高温ガス２３を吸着処理設備１に供給すると、有機物が酸化される前に微生物体内の塩分が結晶として析出して酸化を阻害する、体内の水分を気化するために供給する高温ガス２３の熱量が奪われてエネルギ効率が低下する、などの課題が生じる。
【００３９】
このような課題に対し、第１実施形態に係る吸着処理設備１の再生システムは、淡水注入設備３３から吸着処理設備１に淡水３７を注入することにより、吸着剤２の表面、間隙、および細孔内部に残留していた原水１１が希釈され、排水３８とともに吸着処理設備１から排出される。このため、淡水注入設備３３は、吸着処理設備１の中に備えられた吸着剤２に対し、可能な限り一様に淡水３７を供給することが望ましい。
【００４０】
また、淡水３７は、単に吸着剤２の表面に付着した原水１１を洗い流すだけではなく、吸着剤２に付着した微生物の細胞膜を破裂させて微生物体内の水分や塩分を体外へ流出させるように作用する。
微生物は体の少なくとも一部に備えられた半透膜を介して原水１１と物質の出し入れをしているが、淡水３７が注入され、急激に体外の塩濃度が変化すると、浸透圧により体外から体内へ水が流入し、微生物の組織が破裂する。その結果、体内のとくに塩濃度が高い箇所の塩が外部に流出される。そして、微生物体内から体外へ流出した水分や塩分は、淡水３７により希釈されるとともに吸着剤２から洗い流され、排水３８とともに吸着処理設備１から排出される。
【００４１】
このように、吸着処理設備１の内部に残留していた塩分（吸着剤２の表面等に残留していた原水１１による塩分、微生物体内の塩分）が好適に取り除かれることとなる。そして、塩分が取り除かれた後で、高温ガス２３を注入することで吸着剤２の表面に付着した有機物や微生物を効率よく除去することが可能となる。
【００４２】
また、淡水加温設備３２により、淡水３６、淡水３７が加温される。
吸着剤２の表面、間隙、および細孔内部に残留した原水１１は、淡水３７の温度が高いほど早く拡散して希釈されるため、より効率的に吸着剤２から塩分を除去することが可能となる。また、淡水３７の温度が高いとその粘性係数も小さくなるため、より細かな隙間にも淡水３７が行き届くようになり、この点でもより効率的に吸着剤２から塩分を除去することができる。なお、淡水３７の水温は高ければ高いほど望ましい。
【００４３】
ここで、淡水加温設備３２では加温のためのエネルギが必要となるが、例えば、淡水化システムに発電システム（例えば、図示しないガスタービン発電システム）が併設される場合、発電システムの排ガスや冷却排水に含まれる排熱を用いることが望ましい。
【００４４】
＜吸着処理設備１の再生処理＞
制御部４１は、高温ガス注入設備２１、淡水加温設備３２、淡水注入設備３３を制御することができるようになっている。また、塩濃度計測設備３４で検出された排水３８の塩分濃度は制御部４１に入力されるようになっている。
図２を用いて制御部４１が実行する着処理設備１の再生処理について説明する。図２は、吸着処理設備１の再生処理を説明するフローチャートである。
【００４５】
ステップＳ１０１において、制御部４１は、吸着処理設備１（吸着剤２）の再生処理を開始するか否かを判定する。例えば、前回の再生処理から所定時間が経過した場合や、有機物低減原水１２の有機物濃度や微生物濃度が所定の閾値を超えた場合や、操作員が再生処理を入力した場合に再生処理を開始すると判定する。
再生処理を開始しないと判定した場合（Ｓ１０１・Ｎｏ）、制御部４１はステップＳ１０１の処理を繰り返す。一方、再生処理を開始すると判定した場合（Ｓ１０１・Ｙｅｓ）、制御部４１の処理はステップＳ１０２に進む。
【００４６】
ステップＳ１０２において、制御部４１は、吸着処理設備１から原水１１を排出した後に、淡水加温設備３２および淡水注入設備３３を制御して、吸着処理設備１に加温された淡水３７を注入する。
【００４７】
ステップＳ１０３において、制御部４１は、塩濃度計測設備３４で計測された排水３８の塩濃度が所定の閾値以下であるか否かを判定する。ここで、閾値は、吸着処理設備１内の塩が十分に排出できたと判定するための閾値であり、あらかじめ記憶されている値である。
塩濃度計測設備３４で計測された排水３８の塩濃度が所定の閾値以下でない場合（Ｓ１０３・Ｎｏ）、制御部４１はステップＳ１０３の処理を繰り返して、吸着処理設備１に加温された淡水３７を注入することを継続する。一方、塩濃度計測設備３４で計測された排水３８の塩濃度が所定の閾値以下である場合（Ｓ１０３・Ｙｅｓ）、制御部４１の処理はステップＳ１０４に進む。
【００４８】
ステップＳ１０４において、制御部４１は、淡水加温設備３２および淡水注入設備３３を制御して、吸着処理設備１への淡水３７の注入を停止させる。
【００４９】
ステップＳ１０５において、制御部４１は、高温ガス注入設備２１を制御して、吸着処理設備１に高温ガス２３を注入する。
【００５０】
ステップＳ１０６において、制御部４１は、高温ガス２３の注入を開始してから所定の時間（酸化処理時間）を経過したか否かを判定する。ここで、酸化処理時間は、吸着処理設備１内の有機物や微生物が酸化処理により十分に排出できたと判定するための閾値であり、あらかじめ記憶されている値である。
所定の時間（酸化処理時間）を経過していない場合（Ｓ１０６・Ｎｏ）、制御部４１はステップＳ１０６の処理を繰り返して、吸着処理設備１に高温ガス２３を注入することを継続する。一方、所定の時間（酸化処理時間）を経過した場合（Ｓ１０６・Ｙｅｓ）、制御部４１の処理はステップＳ１０７に進む。
【００５１】
ステップＳ１０７において、制御部４１は、高温ガス注入設備２１を制御して、吸着処理設備１への高温ガス２３の注入を停止させる。
【００５２】
このように、吸着処理設備１に淡水３７を注入して吸着処理設備１内の塩を排出した後に高温ガス２３を注入することができるので、塩の析出を抑制し、吸着剤２に付着した有機物や微生物を効率よく酸化処理して吸着処理設備１（吸着剤２）の再生効率を向上させることができる。
【００５３】
また、淡水３７を吸着処理設備１に供給して、吸着処理設備１内の塩分を除去したあとの排水３８には塩分が含まれ、その濃度は時間とともに低下する。
ステップＳ１０３に示すように、吸着処理設備１の排水３８の中に含まれる塩分の濃度を塩濃度計測設備３４で計測して、吸着処理設備１への淡水３７の注入を継続するか停止させるかを判定することにより、排水３８に含まれる塩分濃度がまだ高い状態、即ち、吸着処理設備１内に塩分が残留している状態で、吸着処理設備１への淡水３７の注入を停止させ、高温ガス２３を供給することにより塩が析出して酸化処理の効率が低下することを防止することができる。また、排水３８に含まれる塩分濃度が閾値未満となった場合、即ち、吸着処理設備１内の塩分が十分に排出された状態で、吸着処理設備１への淡水３７の注入を停止させることができるので、淡水タンク３１の淡水を多量に消費することを防止することができる。
このように、塩濃度計測設備３４で排水３８の中に含まれる塩分の濃度を計測することにより、適切な塩分の除去操作が可能となり、淡水の消費量と高温ガスによる酸化操作の双方を考慮した運用を実現することができる。
【００５４】
≪第２実施形態≫
次に、図３を用いて、第２実施形態に係る吸着処理設備の再生システムを備える淡水化システムについて説明する。図３は、第２実施形態に係る吸着処理設備の再生システムを備える淡水化システムの構成図である。
【００５５】
第２実施形態（図３参照）は、第１実施形態（図１参照）と比較して、淡水３７および高温ガス２３が注入される吸着処理設備１に替えて、淡水３７が注入される吸着処理設備１Ａを備えるとともに、高温ガス２３が注入される吸着剤再生設備５２と、吸着処理設備１Ａと吸着剤再生設備５２との間で吸着剤２を移動させる吸着剤移動設備５１と、を備えている点で相違する。
【００５６】
このため、第２実施形態（図３参照）に係る吸着処理設備１Ａの再生処理においては、吸着処理設備１Ａに淡水３７を注入して、吸着剤２に付着した原水１１や微生物の塩分を排出した後に、吸着剤移動設備５１により吸着剤２を吸着処理設備１Ａから吸着剤再生設備５２に移動させる。
そして、吸着剤再生設備５２に高温ガス２３を注入して、吸着剤２に付着した有機物や微生物を酸化処理して吸着剤２を再生させる。再生された吸着剤は、吸着剤移動設備５１により吸着剤再生設備５２から吸着処理設備１Ａに移動され、再生処理を終了する。
【００５７】
第１実施形態（図１参照）において、吸着処理設備１は高温ガス２３を注入するため、密閉されたタンク型容器であることが望ましい。これに対し、このような構成によれば、吸着処理設備１Ａが、密閉されたタンク型ではなく上部が開放された水槽型である場合であっても、吸着剤２に高温ガス２３を注入して吸着剤２を再生させることができる。
【００５８】
また、吸着剤再生設備５２は、吸着処理設備１と異なり吸着剤２の再生に特化した設備であるため、密閉可能な容器とすることが望ましい。
【００５９】
このように、吸着剤再生設備５２を別途備えることで、吸着剤２の再生を全量一度に実施する必要なく、例えば一部ずつに分けて再生することも可能となるので、吸着剤再生設備５２の規模を小さくすることができ、必要となる初期投資の費用を抑制することが可能となる。
【００６０】
≪第３実施形態≫
次に、図４を用いて、第３実施形態に係る吸着処理設備の再生システムを備える淡水化システムについて説明する。図４は、第３実施形態に係る吸着処理設備の再生システムを備える淡水化システムの構成図である。
【００６１】
第３実施形態（図４参照）は、第１実施形態（図１参照）と比較して、淡水３７および高温ガス２３が注入される吸着処理設備１に替えて、吸着処理設備１Ｂを備えるとともに、淡水３７および高温ガス２３が注入される吸着剤再生設備５３と、吸着処理設備１Ｂと吸着剤再生設備５３との間で吸着剤２を移動させる吸着剤移動設備５１と、を備えている点で相違する。
【００６２】
このため、第３実施形態（図４参照）に係る吸着処理設備１Ｂの再生処理においては、吸着剤移動設備５１により吸着剤２を吸着処理設備１Ｂから吸着剤再生設備５３に移動させ、吸着剤再生設備５３に淡水３７を注入して、吸着剤２に付着した原水１１や微生物の塩分を排出させる。
そして、吸着剤再生設備５３に高温ガス２３を注入して、吸着剤２に付着した有機物や微生物を酸化処理して吸着剤２を再生させる。再生された吸着剤は、吸着剤移動設備５１により吸着剤再生設備５３から吸着処理設備１Ｂに移動され、再生処理を終了する。
【００６３】
第１実施形態（図１参照）において、吸着処理設備１は高温ガス２３を注入するため、密閉されたタンク型容器であることが望ましい。これに対し、このような構成によれば、吸着処理設備１Ｂが、密閉されたタンク型ではなく上部が開放された水槽型である場合であっても、吸着剤２に高温ガス２３を注入して吸着剤２を再生させることができる。
【００６４】
また、吸着剤再生設備５３は、吸着処理設備１と異なり吸着剤２の再生に特化した設備であるため、上述の課題が生じない密閉型の容器とすることが望ましい。
【００６５】
このように、吸着剤再生設備５３を別途備えることで、吸着剤２の再生を全量一度に実施する必要なく、例えば一部ずつに分けて再生することも可能となるので、吸着剤再生設備５３の規模を小さくすることができ、必要となる初期投資の費用を抑制することが可能となる。
【００６６】
≪変形例≫
なお、本実施形態に係る吸着処理設備の再生システムは、上記実施形態の構成に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の変更が可能である。
【００６７】
吸着剤２の塩分を除去する際、淡水注入設備３３は、吸着処理設備１（吸着処理設備１Ａ、吸着剤再生設備５３）に連続的に淡水３７を供給し、排水３８として排出するものとして説明したがこれに限られるものではない。
例えば、排水３８を排出する排出路の排水弁（図示せず）を閉弁した状態で、淡水注入設備３３から吸着処理設備１（吸着処理設備１Ａ、吸着剤再生設備５３）に淡水３７を供給して、吸着処理設備１（吸着処理設備１Ａ、吸着剤再生設備５３）に淡水３７を貯留させた後に淡水注入設備３３からの注水を停止させる。そして、排水弁（図示せず）を開弁させて吸着処理設備１（吸着処理設備１Ａ、吸着剤再生設備５３）から排水３８を排出させる構成であってもよい。また、これらの運転を組み合せてもよい。
【００６８】
また、淡水加温設備３２により加温された淡水３６を淡水注入設備３３から淡水３７として吸着処理設備１（吸着処理設備１Ａ、吸着剤再生設備５３）に注入するものとして説明したが、これに限られるものではない。
例えば、淡水３６，３７を水蒸気として供給する構成であってもよい。水蒸気として吸着処理設備１（吸着処理設備１Ａ、吸着剤再生設備５３）に注入された淡水３７は吸着剤２の表面で凝縮して液体の水となる。このような構成により液体として淡水３７を供給する場合よりも、吸着剤２の細かい隙間まで淡水３７を供給することができ効率的に吸着剤２から塩分を除くことができる。
【符号の説明】
【００６９】
１、１Ａ、１Ｂ    吸着処理設備
２                吸着剤
３                半透膜処理設備（膜処理設備）
１１              原水
１２              有機物低減原水
１３              淡水
１４              濃縮排水
２１              高温ガス注入設備（高温ガス注入手段）
２２              高温ガス注入口
２３              高温ガス
２４              排気ガス
３１              淡水タンク
３２              淡水加温設備（淡水加温手段）
３３              淡水注入設備（淡水注入手段）
３４              塩濃度計測設備（塩濃度計測手段）
３５、３６、３７  淡水
３８、３９        排水
４１              制御部（制御手段）
５１              吸着剤移動設備（吸着剤移動手段）
５２              吸着剤再生設備（吸着剤再生手段）
５３              吸着剤再生設備（吸着剤再生手段）
【図１】
2013240739.tif 000003
【図２】
2013240739.tif 000004
【図３】
2013240739.tif 000005
【図４】
2013240739.tif 000006